李敏 郑杰
摘要:伴随世界范围内的创新、创业和智创高潮的到来,有人惊呼人类的危机也即将到来。智能机器人在思维的维度上将大大超越人類只是时间问题,但人工智能唯一难以超越的是人类的创造能力。智能创意时代如何保持人类的创造能力?如何培养有创造力的下一代?这不仅是教育界也是全人类共同关注的问题。创客作为21世纪最具创造力的人,其个性特征及心理与思维发展规律或可能为AI时代创造力培养提供借鉴。已有的研究表明,创客的大脑神经机制在情绪与注意力的表现上、在对复杂认知过程的协调和控制上能产生有目的性的行为调整,且可以对注意、工作记忆、决策、抑制和冲突等不同加工过程进行有机协调。因此,人工智能时代的创造力培养要注重对大脑和神经反馈的训练,一方面以创造性思维的神经机制为科学指导,通过虚实相结合的人机共育模式,全方位培养创造力;另一方面通过创客社区、DIY等方式,以创造过程的丰富体验来培养创造兴趣及自主创造力;另外,还要加强低龄阶段的创造性思维培养,为创造性思维习惯的形成与创造力发展奠定早期关键基础。
关键词:人工智能;AI时代;创客;创客教育;认知过程;创造力培养
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1009-5195(2018)02-0032-07 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2018.02.004
一、引言
随着世界范围内的创新、创业和智创高潮的到来,有些专家或学者担忧人类的危机也即将随之而来。2017年马云在贵州大数据峰会上更是说出:“伴随人工智能的到来,未来我们的孩子找不到工作”的论断。然而谷歌人工智能研发专家认为:智能机器人在思维的维度上将大大超越人类只是时间问题,但人工智能唯一难以超越的是人类的创造能力。21世纪具有最大创造力的当数让这个世界发生翻天覆地变化的创客。从美国IT硅谷到文化创意园(Creative Garden)、从大数据产业园(Dig Data)到AI智能产业园,创客让世界产生了巨变。随着人工智能的推进,人类创造力的重要性日益凸显,对创造性人才的培养受到全世界的重视。美国总统行政办公室联合美国国家科学技术委员会,于2016年10月共同发布了《规划未来,迎接人工智能时代》研究报告,对人工智能的发展提出了建议和对策,在创造性人才的培养上更是提出了加大力度施行STEAM模式,将其培养方式延伸至幼儿动手能力和创造力发展的体验上。
2017年是我国人工智能的丰收年,国务院在半年内连续发布《新一代人工智能发展规划》和《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》,同时一系列国际人工智能会议相继在北京、上海、深圳、杭州、南京、合肥等城市召开,而这股浪潮也使得创意环境转入到了智能化的新时代,让越来越多的创客脱颖而出。为此,围绕智能创意时代创造力培养,本文从创客的崛起、创客的发展与教育的关系、创客的个性特征及思维心理规律等方面出发,深入剖析创造性思维和创造力养成特点,并尝试对创造力教育的几种培养模式进行探讨。
二、创客发展与教育的关系
追根溯源,创客崛起与上世纪六七十年代美国的车库文化有密不可分的联系。对于美国家庭而言,车库或地下室是每个家庭必备或者说是必不可少的空间,是他们家庭娱乐、家庭聚会的场所,同时也是美国男孩子们游戏的乐园。车库的功能在无意中培养了美国少年儿童的创意心智和创造思维并使得他们在游戏、制造的成长中学会了创造,培养了他们的创造力。最有说服力的是1976年美国两位青年乔布斯和沃兹奈克在车库研制出第一台苹果电脑,这成为创客的标志性事件。美国有很多从车库诞生和走出来的品牌公司,如“惠普车库”“迪斯尼车库”“亨利·福特车库”“苹果电脑车库”“A Spec车库”等,它们是一大批车库品牌科技公司的代表;除了车库美国还有一个地方——学院实验室,也是创客诞生的地方。麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)比特和原子研究中心(Center for Bits and Atoms,CBA)发起Fab Lab。Fab Lab的最初灵感来源于Gershenfeld教授于1998年在MIT开设的一门课程“如何能够创造任何东西”(宋刚等,2008)。Gershenfeld教授希望通过用户(企业)的参与来缩短从技术研发到应用实现的链条。这些没有技术经验的学生们在导师指导下,创造出很多令人印象深刻的产品。这种以自己动手把创造性设计付诸实践的行为,开启了自主创意的先声,也逐渐成为美国新时代创客崛起的真正原因。
车库和Fab Lab创客的出现与信息通讯技术的发展以及互联网知识社会的来临,使得以用户为中心、以社会实践为舞台、以共同创新、开放创新为特点的用户参与的创新模式逐步形成,创客运动从美国席卷欧洲和世界各地。美国著名杂志人安德森总结了创客运动的三个特征:一是人们使用数字桌面工具设计新产品并制作出模型样品(数字DIY);二是在开源社区中分享设计成果,合作已经成为一种文化规范;三是如果愿意,任何人都可以通过通用文件标准将设计传给商业制造服务商,以任何数量规模制造所设计的产品,或使用桌面工具自行制造。由此形成了创客文化中最有时代特点的开源文化,从设计-制作-分享-交流到开源的学习方式革命,倒追教育的转型与变革(克里斯·安德森,2012)。 世界由此形成了以美国IT硅谷、Soho、Broadway、Fab Lab,英国伦敦、爱丁堡、曼切斯特,日本东京、大阪,澳大利亚悉尼、昆士兰等科技、创新型人群聚集之地,并成为优势教育资源的中心。
如果说上世纪90年代创客、创客运动在西方,那么,进入新世纪后,创客发展最快、影响程度最深的可能要数中国。近十年,中国新兴的小微企业及创客蔚然成风,尤其是李克强总理2015年政府工作报告将“大众创业、万众创新”理解为推动中国创新发展的引擎时,一股创新、创意、创业的潮流在中国酝酿形成和发展起来。科技高含量的小微企业、游戏企业、动漫画企业、数字音乐特效、新数字媒体、数字电影电视、科技软件开发等,在中国迅速发展并通过互联网形成强大动力,引领新经济和新的学习方式、教育方式的革命。正如《创客:“自时代”的造物者》中阐述到,借助互联网和新工具,创客们实现了产品自制造。在现代化科技发展的带动下,创客的成功不仅仅是自身创新精神的引领,更是创客们将创新思想转化为实物的自制造(夏自钊,2013)。中国在创客空间新一轮发展中进步飞速,以清华大学为龙头的一批国内知名高校和大学都在原有实验室或研究所基础上设立了创客教育实验室、创客研究中心,并投资实验创客空间,而且不少创客还通过天使投资,成为黑科技的独角兽进入市场并成为行业的创业者和领军人物。
三、创客的个性特征调查
AI时代,创客① 最核心的内涵是指具有创新精神、锐意进取的一种主体文化特質并依靠个人(或团队)力量,通过创意、设计、技术和制造推出新产品的人。创客这个词最早源于英文单词“Maker”,本意指不以盈利为目的、勇于将自己的创意变为现实的人。“创”本身指创造,“客”指从事创造、创新活动的人,也有专家将创客引申为“Creator”,即创造者、创作者或建造者,或引申为“Innovator”,即具有改革、创新精神的人。现在被不少专家接受和使用比较多的是“Maker”一词,主要强调引申意义“具有创新思想、创新理念,勇于自主创新、创业的人”(宋刚等,2008) 。其内容都突出创造性的个性和特点。为深入探究和考察创客的个性特征,我们调查了一组创客,将他们与美国理查德·佛罗里达 (Richard Florida)②教授定义和研究的创客群体进行了比较。
佛罗里达抽取了一组IT创客工作者为调查对象,统计了关于金钱、工作、兴趣等问题的回答,以此窥视创客们的认知和个性特征。他的调查问题包括(1)关于 “金钱与热爱的工作”的调研,结论为:创客对工作并非唯利是图。在创意经济、互联网、AI时代,最优秀的人才是无法用金钱来激励的,任何领域最优秀的人才,工作的动力都来自于激情(宋刚等,2008)。由此可见,在创造性劳动中显示出来的还是人性创造冲动的本能。(2)关于 “工作的哪个方面对你最为重要” 的调研,受访者可以选择一个或多个答案,图1为调研结果的统计数据。从图1数据中可以看出,选择“基本工资”作为最关键因素的人数仅占调研人数的38.5%;选择“工作、责任的挑战性”的人数几乎是选择“基本工资”的一倍,达到了67.0%;选择“通过股票期权分享公司盈利”的竟然没有进入前20位,仅占调研总人数的10%;其他各项如尊重、技术、工作地点、公司定位、组织文化和事业前景、福利等都排在后面。
图1 创客的认知与个性特征(理查德·佛罗里达,2010)
由此可知,IT创客对收入是重视的,但他们更重视工作的挑战与发展,美国社会学家丹尼尔·贝尔对创客的描述可能说明一个更清楚的事实,他认为:创客应被看成是一个新型的、更为精英化的阶层结构,他们有着很强的好奇心和创意特质,思想独立,一般不受制于他人(理查德·佛罗里达,2010)。正是思想的独立决定了创客的创造力思想是不会为其他利益所影响。
2016年底,本研究小组对上海、深圳、北京、香港等地的文化产业创客发出100份自我认知调查问卷。问卷回收率为94%,有效率为91%。在调查中,关于“哪种因素是直接影响你事业成功”的调查,结论是:选择“激情”是直接原因占总人数的42%;选“创意点子”的占总人数的24%;选择“坚持”的占总人数的17%;选择“责任”的占总人数的15%。而关于“薪水、地位、荣誉等哪项你更看重”的调研中:有70%人认为“成就”是最重要的,11%认为“荣誉”最重要,7%认为“薪水”最重要,而福利、加薪和升职都排在后面。关于“情商、智商、灵商等哪项对创意影响更大”的调研中,选择“情商”的占总人数的69%;选择“逆商”的占总人数的13%;选择“灵商”和“智商”的各占总人数的7%;选择“体能”的占总人数的2%。
由此可见,不论是美国还是中国,创客共有的特征是寻求自我的实现和个性爱好的发展,而宽松环境、灵活机制和工作氛围、业务挑战则是他们最感兴趣的内容。智能创意时代的到来,为创客的创造力发展提供了更加广阔的舞台。
四、创客思维、心理与创造力教育的着力点
为了进一步挖掘创客的创造力并施以教育策略,本文拟以脑电(EEG)测试来观察大脑创造力激起的智能活动能力。
1.创客神经思维机制与教育着力点
科学家们的研究认为创造力是一系列连续的、复杂的高水平心理活动,对创造力的测试也有多种方法,但是脑电(EEG)α波段的活动被公认为是一个能够反映创造力的指标。研究者认为:α波活动的增强可以使注意力更集中,还能让人迸发灵感。Jensen(1993)认为枕顶区α波的活动增加表明抑制视觉系统的输入,从而避免干扰正在进行的工作记忆。Fink等人(2009)的研究验证了创造性观点的生成中α波活动的增加,他们发现创造性的认知活动与前额叶的α的增强相关。Martindale等(1984)的研究也发现,相较于低创造力水平的个体,高创造性水平的被试α波活动更强。在脑力思考创造性活动中,有研究发现创客或艺术家与新手对比会出现更高的α波活动。在创客和艺术家创造过程的脑成像中,创客和艺术家的创作活动中出现了额叶皮层的激活,其中包括内侧前额叶皮层的激活。
以此可以判断,创客和艺术家的创造性认知过程与刺激前额叶有关。正如21世纪最有代表性的创客乔布斯所说:“直觉有着强大的力量,这种力量在我看来已经超越了智慧。”(沃尔特·艾萨克森,2011)从上述科学家EEG脑电测试和乔布斯亲身经历的创造性活动的体会中,我们可以发现创造力教育的核心是创造性思维,培养学生创造力的着力点在于创造性思维的训练,其重点在于增强学生的注意力,注重环境营造抑制无关刺激的产生,或通过外界刺激有效激活大脑前额叶皮层来增强其创造性思维的活跃度。施教着力点还需加深对人的直觉感知事物的灵敏度训练,培养引起学习者创造性感知的神经机能,从而达到启发、开智的目的。
2.创客认知神经心理机制与教育着力点
创客认知神经机制分析是建立在认知神经心理学(Cognitive Neuropsychology)基础上的。认知神经心理学是近年来兴起的一门交叉学科,属于心理学、认知科学、神经科学的交叉领域。创客有着极为个性化的认知心理过程,其创造性过程与认知注意、情绪、记忆、联想、灵感等都有密切关系。前文对创客工作受外界影响和刺激时个性心理反映的调查,发现他们具有独立的认知过程和心理活动,并不容易受到外界干扰。创造性活动是一系列复杂的心理认知,并与情绪有着紧密联系。罗跃嘉(2011)在《情绪与心境障碍的神经基础》中研究证实情绪有两种来源,可以分为来自杏仁核的本能情绪和来自前额叶的认知情绪。情绪的唤起与情绪的调控并不在同一脑区发生,而情绪的调控还需要高级的皮层区域参与。如果以普通被试与创客被试比较,我们会发现:在创造性思维活动中情绪的波动与焦虑和注意都有重要的关系。如图2,在注意朝向上,高焦虑被试者需要多辅助运动区活动,以便充分准备而达到和低焦虑者或没有焦虑者相同的行为表现;而在注意力转移问题上,由于高特质焦虑过度激活顶下小叶,将表现出注意解除速度放缓,注意转移缺陷。这两种情况说明了高特质焦虑看似更快注意执行控制,实际上却需要使用比低焦虑者更多的扣带前回活动参与。
DNA双螺旋结构的发现者之一、诺贝尔医学奖获得者克里克(Crick)曾在专著《惊人的假说》里推导出,人的意识的“灵魂细胞”位于大脑前额叶;中国科学院心理研究所研究员罗跃嘉、罗劲在脑电波的测试中,证明了顿悟、灵感可能产生于扣带前回。可见,创造性思维与扣带前回和前额叶有极大关系。因此,创造力教育需着眼于脑教育和神经反馈训练。施教训练中对情绪的训练既需要正面情绪刺激也需要负面情绪刺激,双向刺激训练可以激发右脑半球顶叶、颞叶。施教中还要注意刺激扣带前回的神经,使前额叶等大脑皮层参与,促进创造性思维发展。
五、创客教育及创造力培养的新模式
创客兴起、创客运动带动了创客文化的形成,同时催生出创客教育的兴起和发展,这是互联网、AI智能时代社会生产方式、生活方式巨变的必然要求。从本质上讲,创客教育是创客文化与教育的结合,基于创造力培养,以主体兴趣为中心的主要方式,使用数字化工具,倡导造物,鼓励分享,培养跨学科解决问题能力和团队协作能力、创新能力,是一种适应现在和未来的素质型教育方式。其创造力培养以行为体验为基础,专注培养主体创新思维、直觉思维、设计思维、情感思维、灵感思维等大脑创造性神经机能。就目前已有的教育模式看,以“人机共育”的虚拟和现实的线上线下混合式教学最为有效。该模式最大的优势是利用人工智能技术和大数据分析,对学习者进行线上机器评价、指导和深度学习。但是,机器辅导式学习有不少弊端存在,最大的问题在于没有情感的植入,是机械、僵硬的,学习者容易产生疲劳。而与线上教育相配合的线下创客教育是一种最有力、最有效、最真实的补充。创客教育最大的特点是体验式教育。它以开发和训练创造性思维神经机制为核心,通过自制造物品的行为过程,改造和训练人的大脑。笔者认为:行为过程训练创造力+赋能人工智能融合当是未来智能时代人才教育培养的新模式。
1.结合STEAM教育的创客空间模式
如图3所示,智能创意时代跨学科人才培养已成为世界教育者的普遍共识,STEAM(Science、Technology、Engineering、Art、Mathematics)教育模式是当前最为前沿的创造性人才培养模式。该模式从高等教育一直延伸到幼儿行为教育中,并从美国传播到世界各地。2016年美國教育部与美国研究所(AIR)联合发布了《STEM2026:STEM教育创新愿景》,明确在促进实践社区、活动设计、教育经验、学习空间、学习测量和社会文化等方面,大力推进STEAM模式,并强调科学与艺术的融合。李政道说过,科学和艺术是不可分割的,就像一枚硬币的两面,它们共同的基础是人类的创造力,追求的目标都是真理的普遍性。科学与艺术结合的创造性培养与现在越来越多的开放平台、开源软件和数字化工具,以及开放的创客空间,为成人、大学生、青少年儿童营造了适应现代社会和未来智能社会能力发展的良好环境,为人的创造性神经机能发展提供了可能。因此,笔者认为:创客空间已为人的创造力培养建构了蜂巢,亦成为学校教育的另一个实验基地,是创客兴趣爱好“ 放飞 ”的地方,未来奇迹定会从这里诞生。
图3 科学与艺术
2.结合技术(Technology Models)分享的教育模式
结合技术分享的教育模式在于既发展了自己又帮助了他人。它在通过分享培养创客创造力的同时培养了具有国际视野和开放、大气的创新人才,其创造性思维将在融合与分享的过程中使大脑得到最大限度开发。将分享教育布局在从幼儿园开始的教育中,使分享教育成为一种奉献精神的文化,通过与人分享培养人格中最无私、最高尚、最唯美的一面。创客就属于这样一批乐于创意,善于分享的人。
虽然分享式教育是未来发展的趋势,但机器和技术不能全盘代替面对面教育,因为情感的培养离不开现实教师的参与。所以,笔者认为:智能辅导系统(ITS)与面对面教育相结合,才是创造性思维的神经机制训练和创造性人才培养的最佳模式。
3.结合翻转(Flipped Models)课堂的教育模式
翻转课堂是对传统教学方式的反转或逆转,指学生在家完成知识的学习,而课堂变成了老师与学生、学生与学生之间互动的场所。这种教学方式激发了学生的学习兴趣和大脑对知识的个性化建构,而将DIY融入上述教学中已成为重要的手段。DIY是自己动手设计、制作、创造的一种训练动手能力和思维能力的方法。它的核心内涵是通过亲身的实践和个性化设计将体验和创造融为一体,达到自我满足、自我实现、自我肯定的目的。黑格尔、荣格、马斯洛在研究人的行为中都得出同样的结论,即创造性行为是人之为人的基础所在。DIY已被广泛应用到影视音乐产业、动漫游戏产业、设计产业、建筑、装修改建等。据统计,美国DIY家庭改装的产业总收入超过了7000亿美元。
人工智能辅助与DIY体验行为相结合的创造过程能很好训练创造性思维。它可以让每个对DIY过程有体验的人产生对体力劳动和脑力智能劳动的认知,这种乐学教育使参与者体验到心理情绪的变化以及思维的发展。如图4所示的DIY社区创客空间,使学习者可以从小就进入创造性思维的训练中,使其发展过程不断强化。这是创造力培养的一种重要模式。
4.结合使能的设计(Enabling Design)教育模式
使能设计教育是培养创造力最为重要的思维训练方法。所谓使能(Enabling Way)即帮助学生获得思维活动的认知加工路径,通过提取和调动大脑深处的元意识或元意识等幻忆内容,从而能够高品质地进行某种思考或设计某个作品。使能认知重在元认识培养,而设计思维的一个很大特点是打破常规、换位思考、颠覆传统、创意构思等,常常以解构与重构的手法进行新加工。使能设计思维在艺术创作过程与思考中随处可见。如果将这些创造性艺术思维方式引进普通教育,或参与创造性劳动中,能感受到不一样的结果。美国斯坦福大学、德国波茨坦大学、日本东京大学、法国巴黎高科大学等国际著名高校都已经创立设计思维学院,目的就是培养大学生和研究生的创造力和创新力。
五、结论
本文围绕智能创意时代的创造力培养这一核心问题,从创客的发展与教育的关系、创客的特征及其创造性思维的神经机制出发,阐述了智能化虚拟教育与面对面现实教育相结合的必要性及意义,剖析了上述创造力培养的人机共育教育新模式,包括结合STEAM教育的创客空间模式、结合人工智能辅助技术分享的教育模式、结合翻转课堂的教育模式,结合使能设计思维的教育模式。事实证明,创造力是在自由、快乐的环境中培养和形成的,创造性的神经思维也是在潜移默化中形成。人工智能时代的创造力培养发展方向:第一,以创造性思维的神经机制为科学指导,通过虚实相结合的人机共育模式,全方位培养创造力;第二,通过创客社区、DIY等方式,以创造过程的丰富体验来培养创造兴趣及自主创造力;第三,加强低龄阶段的创造性思维培养,为创造性思维习惯的形成与创造力发展奠定早期关键基础。
注释:
① 美国《连线》杂志主编克里斯·安德森(Chris Anderson),在百度百家(The BIG Talk)第四期(2014年9月)活动上发表的《开放式创新之潮》中第一次提出“创客”理念。
② [美]理查德·佛罗里达 (Richard Florida)是多伦多大学罗特曼管理学院商业与创意教授,是创意阶层集团和华盛顿特区全球智库的创始人,是乔治森大学公共政策教授与盖洛普公司的资深科学家,在卡内基梅隆大学执教20年,为麻省理工学院和哈佛大學客座教授。
③ 来自2017年神经管理与神经工程研究会学术年会,深圳大学情绪与社会神经科学研究所罗跃嘉所长所作的报告《情绪与执行功能的脑机制》。
参考文献:
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收稿日期 2018-03-01 责任编辑 汪燕